Una supernova de tipo II es un evento astronómico verdaderamente sorprendente. Al igual que con todas las supernovas, un Tipo II consiste en una estrella que experimenta el colapso del núcleo al final de su ciclo de vida y explota, lo que hace que pierda sus capas externas. Una subclase de este tipo se conoce como Tipo IIb, que son estrellas que han sido despojadas de su combustible de hidrógeno y se colapsan porque ya no pueden mantener la fusión en su núcleo.
Hace diecisiete años, los astrónomos tuvieron la suerte de presenciar una supernova Tipo IIb en la galaxia NGC 7424, ubicada a 40 millones de años luz de distancia en la constelación del sur Grus. Ahora que esta supernova se ha desvanecido, el telescopio espacial Hubble recientemente capturó la primera imagen de un compañero sobreviviente, lo que demuestra que las supernovas sí ocurren en los sistemas de doble estrella.
El estudio, titulado "Detección ultravioleta del compañero binario para el tipo IIb SN 2001ig", se publicó recientemente en el Revista Astrofísica. El estudio fue dirigido por Stuart Ryder del Observatorio Astronómico Australiano e incluyó miembros del Instituto de Tecnología de California (Caltech), el Instituto de Ciencia del Telescopio Espacial (STSI), la Universidad de Amsterdam, la Universidad de Arizona, la Universidad de York y el Universidad de California.
Este descubrimiento es la evidencia más convincente hasta la fecha de que algunas supernovas se originan como resultado del sifón entre pares binarios. Como Stuart Ryder indicó en un reciente comunicado de prensa de la NASA:
“Sabemos que la mayoría de las estrellas masivas están en pares binarios. Muchos de estos pares binarios interactuarán y transferirán gas de una estrella a la otra cuando sus órbitas los acerquen ”.
La supernova, llamada SN 2001ig, fue identificada por los astrónomos en 2002 utilizando el Very Large Telescope (VLT) del Observatorio Europeo Austral. En 2004, estas observaciones fueron seguidas por el Observatorio Gemini Sur, que primero insinuó la presencia de un compañero binario sobreviviente. Al conocer las coordenadas exactas, Ryder y su equipo pudieron enfocar al Hubble en esa ubicación cuando el brillo de la supernova se desvaneció.
El hallazgo fue especialmente fortuito porque también podría arrojar luz sobre un misterio astronómico, que es cómo las supernovas de envoltura despojada pierden sus envolturas externas. Originalmente, los científicos creían que eran el resultado de estrellas con vientos muy rápidos que empujaban sus envolturas exteriores. Sin embargo, cuando los astrónomos comenzaron a buscar las estrellas primarias que engendraron estas supernovas, no pudieron encontrarlas.
Como explicó Ori Fox, miembro del Instituto de Ciencia del Telescopio Espacial y coautora del artículo:
“Eso fue especialmente extraño, porque los astrónomos esperaban que fueran las estrellas progenitoras más masivas y brillantes. Además, la gran cantidad de supernovas de envoltura pelada es mayor de lo previsto ”.
Esto llevó a los científicos a teorizar que muchas de las estrellas con envoltura despojada eran las primarias en los sistemas estelares binarios de menor masa. Todo lo que quedaba era encontrar una supernova que fuera parte de un sistema binario, que Ryder y sus colegas se propusieron hacer. Esta no fue una tarea fácil, ya que el compañero era bastante débil y estaba al límite de lo que Hubble podía ver.
Además, no se sabe que muchas supernovas se disparen dentro de este rango de distancia. Por último, pero no menos importante, tenían que conocer la posición exacta a través de mediciones muy precisas. Gracias a la exquisita resolución y capacidad ultravioleta del Hubble, pudieron encontrar y fotografiar al compañero sobreviviente.
Antes de la supernova, las estrellas se orbitaban entre sí con un período de aproximadamente un año. Cuando la estrella primaria explotó, tuvo un impacto en la compañera, pero permaneció intacta. Debido a esto, SN 2001ig es el primer compañero sobreviviente en ser fotografiado.
Mirando hacia el futuro, Ryder y su equipo esperan determinar con precisión cuántas supernovas con sobres despojados tienen compañeros. En la actualidad, se estima que al menos la mitad de ellos lo hacen, mientras que la otra mitad pierde su envoltura exterior debido a los vientos estelares. Su próximo objetivo es examinar las supernovas de envoltura completamente despojada, a diferencia de SN 2001ig y SN 1993J, que solo fueron eliminadas en un 90%.
Afortunadamente, no tendrán que esperar tanto tiempo para examinar estas supernovas de envoltura completamente despojada, ya que no tienen tanta interacción de choque con el gas en su entorno circundante. En resumen, dado que perdieron sus sobres exteriores mucho antes de explotar, se desvanecen mucho más rápido. Esto significa que el equipo solo tendrá que esperar dos o tres años antes de buscar a los compañeros sobrevivientes.
También es probable que sus esfuerzos sean ayudados por el despliegue de la Telescopio espacial James Webb (JWST), que se lanzará en 2020. Dependiendo de lo que encuentren, los astrónomos pueden estar listos para resolver el misterio de las causas de los diferentes tipos de supernovas, que también podrían revelar más sobre los ciclos de vida de las estrellas y el nacimiento de agujeros negros.
